TEMA: SISTEMA DE CONDUCCIÓN DE BIOGÁS PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA HACIENDA SAN FRANCISCO

Transcripción

1 TEMA: SISTEMA DE CONDUCCIÓN DE BIOGÁS PARA GENERAR ENERGÍA ELÉCTRICA EN LA HACIENDA SAN FRANCISCO

2 OBJETIVO GENERAL Diseñar el sistema de conducción del biogás para un generador de energía eléctrica en la Hacienda San Francisco

3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Recopilar el sustento teórico necesario para el desarrollo del proyecto. Cuantificar el recurso para generación de energía eléctrica. Diseñar el sistema de reducción y eliminación de H 2 S y trazas de otros gases. Realizar los planos del sistema de conducción de biogás para un generador.

4 BIOGÁS El biogás es un combustible natural, no fósil, de alto poder calorífico dependiente del contenido de gas metano. El aprovechamiento del biogás comprende básicamente su uso como combustible para la generación de energía eléctrica en generadores, turbinas, calderas, para alimentación a la red de gas natural y como combustible para vehículos.

5 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS La cantidad de 1 m 3 biogás que se aprovecha en un generador de energía eléctrica es suficiente para generar un estimado de 2.2 kwh de electricidad Estos valores dependen considerablemente de la eficiencia de los equipos que se utilizan para el aprovechamiento del biogás.

6 COMPOSICIÓN DEL BIOGÁS Componentes Unidad Contenido Metano % Dióxido de carbono % Hidrogeno % 5 10 Nitrógeno % 1 2 Oxigeno % 0,1 Sulfuro de hidrogeno % 0,1 2 Saturación con vapor de agua %

7 ACONDICIONAMIENTO DEL BIOGÁS Debido a su alto contenido de humedad y otros gases contaminantes el biogás debe tratarse y acondicionarse previo a su aprovechamiento en generadores para la producción de energía eléctrica. Reducción y/o eliminación del sulfuro de hidrógeno H 2 S y trazas de otros gases, purificación. Eliminación de condensados. Corrección, calibración y control de presión.

8 ELIMINACIÓN DEL SULFURO DE HIDRÓGENO H 2 S En un ambiente anaerobio, las bacterias sulfato reductoras producen ácido sulfhídrico como consecuencia de su metabolismo de degradación de los sulfatos presentes en el agua residual. El sulfuro de hidrógeno (H 2 S) es un gas incoloro y muy tóxico con olor característico a huevos podridos.

9 ELIMINACIÓN DEL SULFURO DE HIDRÓGENO H 2 S Para la eliminación del sulfuro de hidrógeno H 2 S se han utilizado tecnologías de base físico-químicas, destacando entre ellas: La incineración, La adsorción, La absorción, La biológica La condensación y; Los procesos con membranas

10 TECNOLOGÍAS BIOLÓGICAS REACTOR FASE MÓVIL SOPORTE BIOMASA ACTIVA Biolavador (BL) Líquida y gaseosa CONTINUA Dispersa Ninguno Biofiltro de Líquida y escurrimiento gaseosa Sintético Inmovilizada (BTF) Biofiltro (BF) Gaseosa Orgánico/Sintético Inmovilizada

11 BIOFILTROS DE ESCURRIMIENTO Consiste en un filtro biológico empaquetado con un soporte sintético en el cual se forma una biopelícula. A través del lecho se alimenta la corriente gaseosa con el contaminante a eliminar y, por su parte superior, se añade una corriente líquida, que es recirculada para aportar los nutrientes esenciales a la biopelícula.

12 VÁLVULA DE SEGURIDAD O TRAMPA DE CONDENSADOS La trampa de condensados o válvula de seguridad sirve para separar nieblas de condensado o acumulación de agua de condensación dentro del sistema de gas. Este vapor de agua se condensa y puede formar ácido sulfúrico (H2SO4) en presencia del H2S. Por esta razón es importante que como parte del tren de calibración se instale un tanque para la reducción de condensados.

13 SOPLADORES DE CANAL LATERAL El soplante o extractor tipo canal lateral, aumenta la presión del gas aspirado al crearse, en el canal toroidal periférico, una serie de remolinos causados por el empuje centrífugo del rotor APLICACIÓN. Aspiración de biogás en vertederos controlados y del envío a antorcha, al horno o a motores de gas. Extracción del biogás del gasómetro, gas natural de tuberías o de gasómetro y envió al hornillo o a motores de gas.

14 TUBERÍAS Tipos de MATERIA materiales VENTAJAS que pueden DESVENTAJAS utilizarse para la L elaboración de sistemas de tuberías orientados al Plástico Fácil de trabajar, Fácil de quebrarse o fracturarse, transporte de biogás. (PVC, CPVC) relativamente barato pueden ser mordidos por roedores. Válvulas más caras que las de galvanizado. Está sujeta a la degradación causada por los rayos ultravioleta. Acero Rígido, menos Se oxida, tubería más cara que la de galvanizado posibilidades de PVC o plástico. fracturarse Manguer a plástica Fácil de conectar a los equipos Cara Se puede dañar fácilmente. Plástico (ABS) Ninguna No recomendado

15 DISEÑO DEL SISTEMA DE CONDUCCIÓN DE BIOGÁS

16 SISTEMA DE CONDUCCIÓN DE BIOGÁS. Mediante un sistema de conducción de biogás para generar energía eléctrica en la Hacienda San Francisco se pretende reducción de inversión económica en el consumo de energía eléctrica. Y así reducir el pago excesivo por consumo de energía eléctrica.

17 PARÁMETROS DE SELECCIÓN. Localización del digestor. Producción de biogás del digestor. Capacidad de producción de biogás del digestor. Las características del biogás producido. Las condiciones necesarias del biogás para el ingreso al generador.

18 LOCALIZACIÓN DEL DIGESTOR La hacienda San Francisco se localiza al Nor-Oeste del Cantón Latacunga de la Provincia de Cotopaxi, en la Parroquia Rural de Mulalo. Se encuentra a una altura de m.s.n.m., la empresa se dedica principalmente a la producción de leche.

19 PRODUCCIÓN DE BIOGÁS DEL DIGESTOR Para la producción actual de biogás en la Hacienda San Francisco se recopiló información mediante una bitácora de control de producción de biogás donde se realizó un registró diario de los valores marcados en el medidor de gas instalado, teniendo una producción de biogás de 23 m 3 /h.

20 CARACTERÍSTICAS DEL BIOGÁS Para obtener las características del biogás producido en el biodigestor existente en la Hacienda San Francisco se realizó dos cromatografías en el laboratorio de la Universidad Politécnica Nacional donde se obtuvo las siguientes características. COMPONEN CROMATOGRAFIA TE % PESO % MOLES NITROGENO 8,095 7,93 METANO 29,975 51,455 CO 2 59,87 37,49 H 2 S 0,08 0,1 AGUA 2,015 3,08 DENSIDAD RELATIVA 0,955 PESO MOLECULAR PROM. (g/gmol) 27,52 PODER CALORIFICO DEL GAS BTU/ft 3 521,24

21 DIMENSIONAMIENTO DEL GENERADOR A BIOGÁS Debido a que se trata de un combustible de alto poder calorífico los generadores a biogás que se utilizan para la producción de electricidad se deben basar en motores especiales, robustos y construidos expresamente para que funcionen con biogás

22 DIMENSIONAMIENTO DEL GENERADOR EN BASE AL PORCENTAJE DE METANO El biogás ideal puede producir 2,2 kwh_elect, que tiene un contenido del % de metano y teniendo un porcentaje promedio de metano de 51,45 %. Entonces se tiene que con 1 m 3 de biogás con el 51,45 % de metano equivale a 1,74 kwh/m 3 Con la producción de biogás de 23 m 3 /h y tomando en cuenta que se requiere por cada metro cubico de biogás antes de la purificación se necesita dos metros cúbicos, ya que se tiene pérdidas en la purificación, por lo que el volumen de biogás es 10,5 m 3 donde se tiene:

23 DIMENSIONAMIENTO DEL GENERADOR EN BASE AL PODER CALORÍFICO El poder calorífico promedio del biogás producido en la Hacienda San Francisco es 521,24 BTU/Ft 3 521,24 BTU ft 3 1, kj 1 kwh 1 ft 3 kwh_t 1 BTU 3600 kj 0, m3 = 5,39 m 3 Con la producción de biogás de 23 m 3 /h se tiene: 5,39 kwh_t m 3 56,6 kwh_t h 10,5 m3 h 24 h 1 día kwh_t = 56,6 h = 1.358,28 kwh_t dia Considerando una eficiencia de 30%, considerada por el generador de Aqualimpia, la potencia del generador es: 1.358,28 kwh_t día 1 día 24 h 0,30 = 16,98kW

24 Considerando la producción de biogás de 50 m 3 /h se tiene: 5,39 kwh_t m 3 25 m3 h kwh_t = 134,75 h 134,75 kwh_t h 24 h 1 día = kwh_t dia Considerando la eficiencia del 30%, considerada por el generador de Aqualimpia, la potencia del generador es: kwh_t día 1 día 24 h 0,30 = 40,43kWh

25 POTENCIA DEL GENERADOR Método Producción Actual Producción Máxima Porcentaje de 18,27 kw 43,5 kw metano Poder calorífico 16,98 kw 40,43 kw

26 A través de los dos métodos se obtienen valores similares de potencia, por lo que el generador apropiado para la producción actual deberá ser mínimo de 16,98 KW y máximo de 18,27 KW. Se selecciona entonces, el generador de la marca Aqualimpia, modelo AQL 16 que tiene una potencia de 15 KVA o 12 KW, que es el más próximo al cálculo así como disponible en el mercado.

27 Con los datos recopilados la demanda de energía de la Hacienda San Francisco es de kwh/mes. Con el generador dimensionado se tendrá una energía de: 12 kw 24 h 1 día 365 dias 1 año 0,9 = kwh año = kwh mes Con la demanda de energía de la hacienda San Francisco y la generada por el generador se puede decir que se tendrá un déficit de energía de kwh/mes que deberían ser tomados de la red eléctrica convencional. En el caso que el biodigestor trabajara al 100% de su capacidad (50m 3 / h), se requerirá de un generador de la marca Aqualimpia, modelo AQL 50 que tiene una potencia de 45 KVA o 36 KW y se tendrá un sobrante de energía de kwh/mes que serán entregados a red ELEPCO S.A..

28 SELECCIÓN DE LA VÁLVULA DE SEGURIDAD La válvula de seguridad controla la presión de operación del biodigestor, debido a que presiones excesivas pueden ocasionar la explosión del digestor, roturas o zafaduras de la cubierta de membrana, esta válvula se selecciona considerando la capacidad de la planta.

29 PARÁMETROS DE SELECCIÓN El único parámetro que se debe tomar en cuenta es la presión del digestor la misma que es de 1 mbar, por tanto se seleccionará una válvula de seguridad de 2 mbar ya que es la existente en el mercado, esto impide que exista una presión mayor a 2 mbar, asegurando una presión estable en el digestor

30 El filtro de H 2 S sirve para eliminar las sustancias de ácido sulfhídrico que se encuentran en el biogás y problemas de oxidación a los componentes del sistema de conducción de biogás. DISEÑO DEL FILTRO DE H 2 S

31 PARÁMETROS DE DISEÑO Tecnología de filtración Biofiltración Tipo de biofiltro Biofiltro de escurrimiento Tipo de bacterias Thiobacillus Lodo activo con espuma de Medio poliuretano Temperatura del medio de las 35ºC bacterias Tiempo de residencia 6,5 segundos Porcentaje de H 2 S que < 200 ppm necesita el generador Generación de biogás actual 23 m 3 /h Generación de biogás máxima 50 m 3 /h Porcentaje de H 2 S en el 0,08 % (800ppm) biogás Diámetro del tanque 0,3 m

32 DIMENSIONAMIENTO DEL BIOFILTRO La producción actual de biogás es de 23 m 3 /h entonces se tiene que: 23 m3 1 h m3 = 0, 0064 h 3600 seg seg Con el caudal de 0,0064 m 3 es lo que va a pasar en 1 segundo, y con el tiempo de residencia de 6,5 segundos se calcula el volumen del biofiltro V f = 0,0064 m3 s 6,5 s = 0,042 m3 El volumen del biofiltro es 0,042 m 3, entonces las dimensiones son: V = π r 2 h h = V π r 2 = 0,85 m Entonces se necesita un biofiltro de 25 cm de diámetro y una altura de 85cm, entregándonos de 0,1 a 100 ppm es decir un porcentaje de 97 % de H 2 S [6], en este caso tendremos 24 ppm. Para la producción máxima de biogás de 50 m 3 /h, entonces se necesita un biofiltro de 25 cm de diámetro y una altura de 1 metro 83 cm.

33 SISTEMA DE CALENTAMIENTO DEL BIOFILTRO Para mantener una temperatura apta para la reproducción de bacterias y tener un mejor desempeño de las mismas al realizar la desulfurización, la temperatura adecuada para las bacterias es de 35ºC es por esto que se realiza un intercambiador de calor.

34 DIMENSIONAMIENTO DE LA RESISTENCIA ELÉCTRICA PARA EL SISTEMA DE CALENTAMIENTO Tomando en cuenta los siguientes datos: Masa a calentarse: 35 Kg de agua. Calor específico del agua: 4,186 Variación de temperatura: 5 C Tiempo de calentamiento: 300 s KJ Kg C E = m. cp. T KJ E = 35 Kgx 4,186 x5 C = 732,55 KJ Kg C P = P = E t 732,55 KJ = 2,5 KW 300 s

35 CÁLCULO DEL DIÁMETRO DE LA TUBERÍA DE RECIRCULACIÓN Volumen del biofiltro = 0,035 m 3 Tiempo de recirculación = 300 s Por lo tanto se tiene que el caudal es: 3600 s Q = V m3 m3 = = 0,42 t 300 s 1 h h Para calcular diámetro de la tubería de succión y descarga se tiene: Caudal de recirculación Q = 0,42 m3 Velocidad del liquido v = 1 3 m3 s Remplazando en la ecuación se tiene: d = m 4 Q = 4 0,4 3 h πv π 1 m s 1 h 3600 s h = 0,012 m = 0,46 " Por lo tanto se requiere de una tubería de ½ de PVC para la línea de descarga y ¾ para la línea de succión.

36 SELECCIÓN DE LA BOMBA DE RECIRCULACIÓN Para recircular el agua y mantener la humedad dentro del biofiltro se requiere de una bomba circuladora UPS Serie 100 la misma que está diseñada especialmente para sistemas de calefacción monotubo. Con el caudal de 0,42 m 3 y la carga total de 2,36 m se escogió el modelo UPS 25 40

37 MATERIALES REQUERIDOS PARA EL SISTEMA DE CALENTAMIENTO DEL BIOFILTRO Cantida d Material 1 Tanque de 30 x 30 x 50 centímetros. 1 Resistencias de tanque de 2500 W a 220 V Modelo T009 1 Bomba de recirculación UPS (220 V) 1 Termostato interior tapa plástica Descripción Permite almacenar el agua la cual será calentada para trasmitir el calor necesario al interior del filtro. Permite calentar el agua dentro del tanque para de esta manera intercambiar calor con las bacterias existentes en el interior del tanque. Por el hecho de necesitar una bomba por la cual recircule el agua caliente se optó por esta opción siendo la de menor caudal existente en el mercado y costo moderado. Control propio de la resistencia que permite asegurar que el agua no se evapore en el tanque. Varios Accesorios de tubería PVC Válvulas, acoples y accesorios necesarios para la circulación de agua caliente en el intercambiador

38 DISEÑO DEL FILTRO DE H 2 S OPCIÓN 2 ADSORCIÓN Para el diseño del filtro se debe tomar en cuenta los parámetros: Método de filtración Absorción del H2S a partir de óxido de hierro Caudal de biogas requerido por el generador 1 m 3 Concentración de H2S 800 ppm Densidad del H2S 1,19 kg/m 3 CONTINUA Límite de absorción del H2S en Fe2O3 [10] Diámetro del tanque 56% 0,6 m

39 DIMENSIONAMIENTO DEL FILTRO Con los parámetros de la tabla anterior, empezando por el peso del H 2 S en el biogás que será: 1 m 3 1,19 kg m3 = 1,19 kg Realizando una regla de tres con el porcentaje 56% de absorción se tendrá: 2.13 Entonces, la cantidad de Fe 2 O 3 teórico que se necesita es de 2,13. En la práctica se incrementa en 20% esta cantidad [10], quedando como: 2,98 kg de Fe 2 O 3 Por lo general, el filtro se construye para una operación de 360 días [10], por lo que la cantidad de viruta tratada que se debe tener para una operación de 360 días es de: 1,17 tm = 1,17 m 3 de Fe 2 O 3 El volumen del filtro es 1,71 m 3, entonces las dimensiones son: V = π r 2 h h = V π r 2 h = 4,24 m Entonces se necesita un filtro de absorción del H 2 S en Fe 2 O 3 de 0,60 m de diámetro y una altura de 4,24 m, así como también el porcentaje de H 2 S que nos entrega el filtro es de 448 ppm.

40 SELECCIÓN DE SOPLADORES PARA SISTEMA DE CONTROL DE PRESIÓN PARA EL GENERADOR Se utilizará un soplador del tipo canal lateral, estos son indicados para aplicaciones que exigen presiones considerablemente superiores a las que pueden conseguirse utilizando ventiladores centrífugos.

41 PARÁMETROS DE SELECCIÓN DEL SOPLADOR La presión requerida 55 mbar. Caudal de biogás 23 m 3 /h. Con la presión y caudal se emplea el diagrama caudalpresión, el soplador seleccionado es el modelo CL 3,6/01 con una potencia del motor de 0,3 kw. Se trata de un modelo ATEX para biogás a 60 Hz (3500 rpm).

42 DISEÑO DE LA TUBERÍA DE TRANSPORTE DE BIOGÁS Con los parámetros de la tabla y aplicando la formula: D = 0,66 1,25 LQ 2 g h L 4,75 + vq 9,4 L g h L 5,2 0,04 Se seleccionará una tubería de PVC de 2, para la producción actual. Parámetros para el diseño de la tubería P 1 (salida 6 kpa soplador) P 2 (entrada 5,5 kpa generador) Q 23 m 3 /h T 1 20 C L 10 m R 52,8 Nm/N K V 17,5 m/s

43 SISTEMA ELÉCTRICO DE LA HACIENDA SAN FRANCISCO CON BIOGÁS El sistema eléctrico de potencia de la Hacienda San Francisco esta alimentado desde la sub estación Mulaló por el alimentador Guaytacama Saquisilí y el alimentador Mulaló Aláquez.

44 SOLUCIÓN 1 Transferencia de Energía en Media Tensión; con la generación de energía eléctrica a biogás, con una producción de 23 m3/h de biogás, el sistema de generación de energía eléctrica con biogás entregara 12 kw 15 KVA.

45 El generador de 12 (kw), se ubica en la cámara de transformación 1, proveerá de flujo energético con biogás a la barra de la cámara 1 en los ramales B y C (ANEXO J-2) y hará uso del transformador 1 como transformador elevador, con el fin de elevar el voltaje del generador hasta los niveles suministrados por ELEPCOSA; de 13,8 (kv), de esta manera entregar flujo eléctrico a la misma, de 15:00 a 05:00. Tomando en cuenta el porcentaje de sobrecarga se tendrá un transformador de 15 kva.

46 ANÁLISIS DE LAS CURVAS DE LA DEMANDA MÁXIMA COINCIDENTE POR ÁREAS Para la solución descrita se tomó en cuenta los valores de la demanda máxima coincidente que existe en la cámara de transformación, en la cámara 1 para ser abastecido por el generador a biogás. La curva de la demanda máxima coincidente para la solución 1 se la puede observar en la Ffgura. Con el generador a biogás de 12 (kw) con una energía entregada de kwh/mes, la energía consumida durante las 07:00 hasta las 22:00 horas es de 3.765,8 kwh/mes, teniendo una entrega de energía del 51,6% (4.010,2 kwh/mes).

47 Con el generador a biogás de 12 (kw) con una energía entregada de kwh/mes, la energía consumida en todo el sistema durante las 07:00 hasta las 22:00 horas es de kwh/mes, teniendo un déficit de energía del 62,6% ( kwh/mes) como se puede ver en la figura.

48 Para la Solución 1 mediante el análisis respectivo de carga la demanda máxima con la que cuenta el área del biodigestor en la Hacienda San Francisco es de 18 (kw). La alimentación con un generador a biogás de 12 (kw) con una energía entregada de kwh/mes, la energía consumida durante las 07:00 hasta las 22:00 horas es de 3.765,8 kwh/mes, teniendo una entrega de energía del 51,6% (4.010,2 kwh/mes). Puesto que el generador funcionaría al límite de sus capacidades, se tiene un tiempo de validez de la solución propuesta en 3 años 10 meses. TIEMPO DE VALIDEZ

49 SOLUCIÓN 2. Transferencia de Energía en Media Tensión; con la generación de energía eléctrica a biogás, con una producción de 50 m3/h de biogás, en caso de corte del suministro eléctrico de energía, el sistema de generación de energía eléctrica con biogás entregara 36 kw, por lo que se abastecerá al área del biodigestor. El generador de 36 (kw) ubicado en la cámara de transformación 1, proveerá de flujo energético con biogás a la barra de la cámara 1 y hará uso de un transformador como transformador elevador, con el fin de elevar el voltaje del generador hasta los niveles suministrados por ELEPCOSA; de 13,8 (kv) y de esta manera abastecer de flujo eléctrico a la misma.

50 ANÁLISIS DE LAS CURVAS DE LA DEMANDA MÁXIMA COINCIDENTE POR ÁREAS. Para la solución descrita se tomó en cuenta los valores de la demanda máxima coincidente que existe en la cámara de transformación 1 para ser abastecidos por el generador con biogás. La curva de la demanda máxima coincidente para la solución 2 se las puede observar en la Figura Con un generador a biogás de 36 (kw) con una energía entregada de kwh/mes, la energía consumida durante las 07:00 hasta las 22:00 horas será de 3.765,8 kwh/mes, teniendo una entrega del 83,9% sobrante del generador (19.562,2 kwh/mes).

51 Con un generador a biogás de 36 (kw) con una energía entregada de kwh/mes, la energía consumida en todo el sistema durante las 07:00 hasta las 22:00 horas será de kwh/mes teniendo una entrega del 12,15% sobrante del generador (2.528 kwh/mes) (Figura 2.22).

52 TIEMPO DE VALIDEZ. Para la Solución 2 mediante el análisis respectivo de carga la demanda máxima con la que cuenta el área del biodigestor en la Hacienda San Francisco es de 18 (kw). La alimentación con un generador a biogas de 36 (kw) con una energía entregada de kwh/mes, la energía consumida durante las 07:00 hasta las 22:00 horas será de kwh/mes, teniendo una entrega del 12,15% sobrante del generador (2.528 kwh/mes). Puesto que el generador funcionaría al límite de sus capacidades, se tiene un tiempo de validez de la solución propuesta en 2 año 1 mes.

53 ANÁLISIS ECONÓMICO

54 SOLUCIÓN 1 Cálculo del VAN, TIR y Tiempo de recuperación Tasa de descuento 10,21 % (anual) Ahorro mensual: 1.536,80 Ahorro anual: ,60 Inversión inicial: ,14 Periodo años Flujo de fondos anuales , , , , , ,31 Valor actual neto (VAN): 2759,86 Tasa interna de retorno 8,21% anual (TIR): Tiempo de recuperación 46 Meses (TR):

55 SOLUCIÓN 2 Cálculo del VAN, TIR y Tiempo de recuperación Tasa de descuento (anual) 10,21 % Ahorro mensual: 2.799,36 Ahorro anual: ,32 Inversión inicial: ,21 Periodo años CONTINUA Flujo de fondos anuales , , , , , ,08 Valor actual neto (VAN): ,81 Tasa interna de retorno (TIR): Tiempo de recuperación (TR): 13,89% anual 25 Meses

56 GENERADOR A BIOGÁS GENERADOR A BIOGÁS 1 Generador a biogás de 50 KWVA , , 00 1 Mano de obra de instalación 5 % 1.175,0 0 1 Transporte 15% 3.525,0 0 1 Impuestos Importación 10% 2.350,0 0 1 Transporte terrestre 700,00 SOPLADOR ATEX Subtotal , 00 1 Soplador ATEX de 0,42 KW / 230 V 2.000, ,0 0 1 Mano de obra del soplador 5 % 100,00 1 Transporte 15% 300,00 1 Impuestos de Importación 10% 200,00 1 Transporte terrestre 700,00 Subtotal 3.300,0 0 COSTO TOTAL DE IMPLEMENTACIÓN ,20

57 CONCLUSIONES

58 AQUALIMPIA es la fuente mas amplia y confiable para el diseño del sistema de conducción de bigás para generar energía eléctrica en la hacienda San Francisco. Con la bitacora de producción de biogás se tiene el dato promedio de producción actual de biogás de 23 m3/h en el biodigestor. El método de biofiltracion purifica el biogás en un 97% con una vida útil del biofiltro de 2 años, mientras que con el método de adsorción por limalla de hierro se tiene una purificación del 56 % con una vida útil de un año tomando en cuenta para volúmenes pequeños.

59 Con el diseño realizado para el sistema de conducción de biogás para la generación de energía eléctrica se tiene una unidad de generación de 12 kw y se estima lograr una recuperación de la inversión en 3 años 10 meses para la opción 1 así como para la opción 2 se tiene una unidad de generación de 36 kw y se recupera la inversión en 2 año 1 mes.

60 RECOMENDACIONES

61 Buscar otras fuentes bibliográficas para poder ampliar de mejor manera la información recopilada y así poder realizar diseños con nuevas fuentes de energía. Realizar cronogramas de mantenimiento e inspecciones y poder garantizar un óptimo funcionamiento del digestor para obtener más energía y poder autoabastecer a la Hacienda. Para reducir costos en la implementación del filtro de H2S se puede implementar el filtro por absorción con óxido de hierro el cual nos entrega una purificación del 56% con un costo reducido, pero solo es rentable en volúmenes pequeños.

62 Utilizar equipos antiexplosivos ya que el biogás contiene un porcentaje elevado de metano convirtiéndole en un biocombustible altamente explosivo al momento de su utilización. Una vez puesto en operación el prototipo para la generación de biogás se lo debe mantener en continuo funcionamiento es decir se debe cargar diariamente con el peso correcto y controlar los parámetros necesarios para que la producción de biogás sea estable. Implementar un laboratorio de energías renovables para un mejor desarrollo de energías alternativas en la carrera de Ingeniería Electromecánica.

63 GRACIAS POR SU ATENCIÓN